机构：全钒液流电池储能技术产业化有望加速 攀钢钒钛、上海电haotaitai气等受益

陈述导读

近来，大连液流电池储能调峰电站已完结并和充电，其时正进行最终的电池单体调试和体系全体调试阶段，该电站作为国家动力局同意建造的首个国家级大型化学储能演示项目、全球最大的液流电池储能电站，即将在2022年8月正式投入商业化运转。

出资要害

出资主张：全钒液流电池工业处于导入期向成长时刻过渡阶段，大连液流电池储能调峰电站投运将加快全钒液流电池工业化进程。咱们以为在全钒液流电池工业化的进程中，电池端和资料端的相关企业都将充沛获益：1)电池端技能壁垒较高，具有技能堆集和本钱优势的行业龙头将坚持长时刻竞争力，代表性企业是大连融科、北京普能，还有多家上市公司展开了相关布局，获益标的：国英大、上海电气。PCS环节引荐固德威；变频器环节引荐汇川技能。2)原资料质量和价格是限制全钒液流电池产能的中心要素，具有规划优势和研制才能的行业龙头将获益。电解液环节获益标的：攀钢钒钛、河钢股份、安定股份；隔阂环节获益标的：东岳集团。

本征安全，超长寿数。全钒液流电池选用水系电解液，活性资料的反响温文，无爆燃危险，具有原理层面的本征安全性。全钒液流电池的充放电是均相反响，不触及杂乱的固态相变，不会因为电极资料的应变而导致容量衰减，可深度、大电流充放电而不易损害电池，循环寿数可达16000次以上，理论运转寿数为20~30年。

国内首座，全球最大。大连液流电池储能调峰电站是国家动力局同意建造的首个国家级大型化学储能演示项目，总建造规划为200MW/800MW·h，总出资约38亿元人民币，分两期建造。一期工程建造规划100MW/400MW·h，出资约20亿元。项目建成后将成为全球最大的液流电池储能电站，在储能范畴极具演示引领效果。

自主研制，把握中心。大连液流电池储能调峰电站选用的全钒液流电池储能技能，系国内自主研制、具有自主知识产权，适用于大功率、大容量储能，具有安全性好、循环寿数长、呼应速度快、动力转化功率较高、绿色环保等长处。储能电站在商运后，一期投入电解液储罐估计可贮存400MW·h电量，用于电侧 “削峰填谷”和安全维护，并扩展电对风能、光伏等再生动力的吸纳容量。

危险提示：本钱下降不及预期、工业链构成不及预期、其他新式储能技能的要挟等危险。

1.技能特色：全钒液流电池本征安全且寿数超长

液流电池(Flow Battery)是一种液相电化学储能设备，其活性作业物质溶解在电解液中，经过改动活性物质氧化价态使化学能与电能互相转化，完结能量存储与开释，归于氧化复原电池。液流电池实质由电势差不同的两组氧化复原电对构成，即挑选两种含变价元素的化合物作为电池的正极和负极活性物质(氧化剂和复原剂)，且二者的电极电势应与所用电解液(一般为水溶液)的电化学窗口相匹配。液流电池的原理及结构与锂离子电池、铅酸蓄电池等常见二次电池天壤之别。首要，液流电池的电极选用的慵懒资料，正负电极本身不参加电化学反响，实践参加反响的活性物质具有独立贮存单元，在循环泵效果下沿传质线路在电池内部和外部储罐之间构成闭环，既能向电极及时供应新鲜的活性物质，又能将反响产品快速抽离，然后避免了浓差极化和热累积效应。依照作业物质的不同，液流电池分为全钒液流电池、铁-铬液流电池、锌-溴液流电池等多种类型。

“全钒液流电池”(Vanadium Flow Battery，VFB)也称“全钒氧化复原电池”(Vanadium Redox Battery，VRB)，是现在展开最老练、最或许首先完结大规划商业化使用的液流电池方案。望文生义，全钒液流电池的正负极活性物质全都是钒化合物，其氧化复原电对为：VO2+/VO2+-V3+/V2+，详细活性资料为不同价态钒离子的硫酸盐，电解质基体选用硫酸水溶液。电池在满充状态下对外电路放电时，正极的活性物质产生复原反响：VO2++ e → VO2+，规范电位+1.004 V；负极的活性物质产生氧化反响：V2+ → V3++ e，规范电位-0.255 V.全电池反响合并为：VO2+ + V2+→ VO2+ + V3+，即“五价的钒酰离子VO2+将二价的水合钒离子V2+氧化成三价的水合钒离子V3+，而本身则被复原为四价的钒氧离子VO2+”的进程，电子从负极动身，经外电路后抵达正极，开路电压1.259 V.充电储能的进程则与之相反。实践运转中，因为过电位等杂乱要素，全钒液流电池的开路电压一般为1.5~1.6 V。

与其他新式储能技能比较，全钒液流电池具有许多显着优势，首要包含：安全性好、寿数长、能量功率高、均一性好、容量大、功率-容量独立、呼应速度快、选址灵敏、资源丰富、环境友好。这些一起优势，尤其是本征安全性和超长的寿数，使得全钒液流电池技能自创造之初就被定位是一种有远景的储能技能。在光伏、风电等新动力工业迅猛展开的今日，全钒液流电池作为其配套储能设备具有重要优势，也可作为电“削峰填谷”之用的大规划储能设备。

2.项目简介：大连液流电池储能调峰电站

2.1 国内首座，全球最大

大连液流电池储能调峰电站是由国家动力局于2016年4月同意建造的首个国家级大型化学储能演示项目，由大连市热电集团有限公司(占股75%)和大连融科储能技能展开有限公司(占股25%)一起出资建造。总建造规划为200MW/800MW·h，占地面积5.01万平方米，建筑面积7.13万平方米，总出资约38亿元人民币，共分两期建造。其间，一期工程建造规划100MW/400MW·h，出资约20亿元，项目占地面积2.44万平方米，建筑面积3.65万平方米。项目建成后将成为全球最大的液流电池储能电站，在电化学储能范畴极具演示引领效果。大连液流电池储能调峰电站的投运对缓解大连市甚至辽宁省电调峰压力、进步大连南部地区供电可靠性、加快新动力展开具有重要效果。一起，该项目将会推进我国大规划储能在电力调峰及可再生动力并中的使用，为动力革新和动力结构调整，完结“双碳”方针供应技能支撑。

2.2 稳步推进，商用在即

大连液流电池储能调峰电站在2016年4月项目获批后，稳步推进工程建造。2019年7月，储能电站项目开端主体工程施工。2020年5月，储能车间及综合楼主体结构封顶结束。2021年9月，储能电站的受电部分电气设备悉数到位。2022年2月中旬，一期工程完结了主体工程建造；5月23日，储能电站正式接入辽宁电；6月2日，储能电站电池体系开端进行充电。现在正在进行电池的单体调试和体系调试。依照方案，储能电站将于2022年8月完结悉数一期工程的调试，正式进入商业化运转阶段。在储能电站正式投运后，一期建造的716个全钒电解液储罐将可贮存400MW·h的电量，即40万度电，约相当于20万居民一天的日子耗电量。当区域内用电强度较低时，储能电站能够实时消纳充裕电量，将其以化学能方式贮存在电解液储罐中；当区域内用电强度较高时，再把存储的能量开释到电中，完结“削峰填谷”的效果，进步大连电的峰谷调理才能。一起，扩展电对光伏、风电等间歇性可再生动力的吸纳容量。在极点特殊情况时，储能电站还可作为“黑发动”电源带动无自发动才能的发电机组，协助电康复，以保证电运转的安全性和稳定性，还能够作为应急储藏电源，在电体系突发毛病时，为医院、应急救援等重要部分供应4小时以上的继续供电。在完结一期工程建造后，还将发动二期工程建造作业，估计发动时刻在2022年下半年，并将于2023年正式进入建造阶段。

2.3 自主研制，把握中心

大连液流电池储能电站项目由大连融科储能技能展开有限公司供应电池体系，大连恒流储能电站有限公司担任建造和运营，由中国科学院大连化学物理研讨所储能技能研讨部李前锋研讨员的科研团队供应中心技能支撑。近年来，大连化物所储能技能研讨部专心于电化学储能技能的研讨开发，在液流电池技能方面处理了要害资料、高性能电堆和大规划储能体系集成等中心科学和工程问题，取得了一系列技能打破，完结了从实验室基础研讨到工业化使用的展开进程。依据研讨团队的技能，施行了包含其时国内最大的10MW/40MWh全钒液流电池储能体系、国内首套5kW级锌溴单液流电池和10kW级碱性锌铁液流电池储能演示体系等30余项商业化演示工程项目。一起，研讨部领军国表里液流电池规范的拟定，担任拟定的第一项液流电池国际规范现已于2020年发布，共拟定国内行业规范近20项，引领了全球液流电池技能的展开。

3.出资主张：

全钒液流电池工业处于导入期向成长时刻过渡阶段，近期方针利好频出，本次大连液流电池储能调峰电站投运将加快全钒液流电池工业化进程。2022年2月，国家发改委和国家动力局联合发布《“十四五”新式储能展开施行方案》，将百兆瓦级液流电池技能归入“十四五”新式储能中心技能装备攻关要点方向之一。6月，两部分又联合发布《关于进一步推进新式储能参加电力商场和调度运用的告诉》，清晰了新式储能作为独立储能的商场位置。2021年，我国新式储能累计装机规划到达5729.7MW，其间液流电池占比0.9%，规划约为51.57MW.依据高工产研新动力研讨所(GGII)在2021年做的猜测，2025年国内全钒液流电池装机量有望打破1GW.咱们以为在全钒液流电池工业化的进程中，电池端和资料端的相关企业都将充沛获益：1)电池端技能壁垒较高，具有技能堆集和本钱优势的行业龙头将坚持长时刻竞争力，代表性企业是大连融科、北京普能，还有多家上市公司展开了相关布局，获益标的：国英大、上海电气。PCS环节引荐固德威；变频器环节引荐汇川技能。2)原资料质量和价格是限制全钒液流电池产能的中心要素，具有规划优势和研制才能的行业龙头将获益。电解液环节获益标的：攀钢钒钛、河钢股份、安定股份；隔阂环节获益标的：东岳集团。

4.危险提示：

本钱下降不及预期。尽管全钒液流电池全生命周期本钱较低，但一次性装机本钱偏高，严峻限制该技能的展开。现在该技能没有彻底完结工业化，本钱下降的完结依赖于底层技能打破和规划效应的呈现。若全钒液流电池本钱下降不及预期，将严峻连累其后续的工业化进程。

工业链构成不及预期。全钒液流电池的工业链构成需求上下流企业的博弈与协作，而非纯技能要素。现在，掣肘全钒液流电池展开的重要要素是供应侧钒质料年产量的有限，和用户侧商业模式的不老练。假如未来上游产能开释缺乏，下流盈利模式不完善，那么将该工业或许面对经济性缺乏，导致工业化进展迟滞。

其他新式储能技能的要挟。新式储能技能除全钒液流电池以外，还有钠离子电池、压缩空气储能等等，并且技能迭代迅猛，因而全钒液流电池也面对很大的应战。